專利名稱：一種軋機(jī)彎輥控制在線切換裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于軋鋼自動控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種軋機(jī)彎輥控制在線切換裝置。能大幅提高系統(tǒng)穩(wěn)定性的在線切換，適用于有工作輥彎輥控制功能的單機(jī)架或多 機(jī)架軋機(jī)。
背景技術(shù)：
工作輥彎輥壓力傳感器是軋機(jī)牌坊內(nèi)安裝的關(guān)鍵傳感器，它能在鋼板軋制過程中 實(shí)時(shí)反饋工作輥的彎輥力、參與精確的板形控制。但是如河北某寬厚板軋機(jī)，4個(gè)壓力傳感 器都安裝在軋機(jī)牌坊內(nèi)部，位于工作輥彎輥缸的油路上，因此生產(chǎn)現(xiàn)場的高溫、水汽、油污 和線路的老化都是誘發(fā)該傳感器故障的客觀因素。并且該傳感器的日常維護(hù)和更換都很不 方便，一旦該傳感器損壞只能停軋搶修，會直接對生產(chǎn)造成不利影響。因此，需要完善彎輥 系統(tǒng)的現(xiàn)場傳感器安裝方式、自動化控制方式、操作界面、從整體上提高軋機(jī)系統(tǒng)的穩(wěn)定性 和可靠性，有效地降低該處設(shè)備故障造成的停軋、長時(shí)間檢修等隱患問題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種軋機(jī)彎輥控制在線切換裝置，實(shí)現(xiàn)了軋機(jī)工作輥 彎輥系統(tǒng)的工作狀態(tài)指示、故障點(diǎn)自動顯示和在線實(shí)時(shí)切換，從整體上提高了軋機(jī)的穩(wěn)定 性和作業(yè)率，徹底解決了彎輥控制系統(tǒng)現(xiàn)場側(cè)傳感器故障頻繁、故障點(diǎn)難以及時(shí)排除的問題。本實(shí)用新型是在原有軋機(jī)彎輥裝置上加裝備用壓力傳感器和在線切換裝置實(shí)現(xiàn) 的。原有軋機(jī)彎輥裝置中包括1個(gè)安裝在傳動側(cè)上彎輥液壓缸的壓力傳感器、1個(gè)安裝在操 作側(cè)上彎輥液壓缸的壓力傳感器、1個(gè)安裝在傳動側(cè)下彎輥液壓缸的壓力傳感器、1個(gè)安裝 在操作側(cè)下彎輥液壓缸的壓力傳感器、2個(gè)上彎輥液壓缸(傳動側(cè)、操作側(cè)各一個(gè))、2個(gè)下 彎輥液壓缸(傳動側(cè)、操作側(cè)各一個(gè))、4個(gè)彎輥液壓缸伺服閥、2個(gè)上、下彎輥液壓缸桿側(cè)壓 力調(diào)節(jié)閥。本裝置在上述原有設(shè)備的基礎(chǔ)上增加了一套備用壓力傳感器和在線切換裝置， 具體構(gòu)成如下備用壓力傳感器與原系統(tǒng)中安裝在彎輥液壓缸上的一一對應(yīng)，共有4個(gè)，其 中1個(gè)安裝在傳動側(cè)上彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在傳動側(cè)上彎輥液 壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在操作側(cè)上彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該 傳感器與安裝在操作側(cè)上彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在傳動側(cè)下彎 輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在傳動側(cè)下彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互 補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在操作側(cè)下彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在操作側(cè)下 彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，這樣在原有系統(tǒng)的架構(gòu)上形成了一套相對獨(dú)立的 備用壓力反饋系統(tǒng)。在線切換裝置的硬件系統(tǒng)包括切換開關(guān)和3個(gè)指示燈，切換開關(guān)的24V 信號接入TDC信號模塊的數(shù)字量信號輸入點(diǎn)；24V指示燈信號則由TDC信號模塊的數(shù)字量 信號輸出點(diǎn)引出。切換開關(guān)用于在備用壓力反饋系統(tǒng)與原設(shè)備上的壓力反饋系統(tǒng)之間進(jìn)行 切換，指示燈則用于指示當(dāng)前使用壓力反饋系統(tǒng)的工作狀態(tài)。如果當(dāng)前使用的傳感器(原系統(tǒng)的壓力傳感器或備用壓力傳感器)發(fā)生故障，壓力傳感器采集的4-20mA電流信號反饋 給TDC可編程控制器，如果傳感器發(fā)生故障即反饋的電流值不在4-20mA的范圍內(nèi)，則TDC 可編程控制器輸出報(bào)警信號給切換裝置，即通過加裝在軋鋼操作面板上的一套故障顯示和 傳感器切換開關(guān)進(jìn)行故障顯示和傳感器信號的切換操作。如果當(dāng)前使用的傳感器(原系統(tǒng) 的壓力傳感器或備用壓力傳感器)發(fā)生故障，則報(bào)警指示燈被立即點(diǎn)亮，提示操作員壓力 傳感器發(fā)生故障，需要立即停機(jī)進(jìn)行切換操作。操作人員停機(jī)后將選擇開關(guān)切換到備用傳 感器系統(tǒng)后，指示燈1熄滅、指示燈3點(diǎn)亮，并且報(bào)警指示燈(指示燈2)熄滅，系統(tǒng)恢復(fù)正 常、可以繼續(xù)生產(chǎn)。該裝置完成了對原有軋機(jī)彎輥控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集傳感器、自動控制系統(tǒng)的修改、 HMI人機(jī)操作界面的完善等一系列工作，實(shí)現(xiàn)了彎輥裝置的在線切換操作。故障指示準(zhǔn)確、 操作方便、幾乎不用停機(jī)時(shí)間即排除 故障恢復(fù)正常生產(chǎn)，降低了系統(tǒng)系統(tǒng)故障率和熱停工 時(shí)間、提高了系統(tǒng)的可靠性。

圖1為軋機(jī)傳動側(cè)信號采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，傳動側(cè)上彎輥液壓缸壓力傳感器 (系統(tǒng)原有)1、傳動側(cè)上彎輥液壓缸壓力傳感器(備用)2、傳動側(cè)下彎輥液壓缸壓力傳感器 (系統(tǒng)原有)3、傳動側(cè)下彎輥液壓缸壓力傳感器(備用)4、傳動側(cè)上彎輥液壓缸5、傳動側(cè) 下彎輥液壓缸6、傳動側(cè)上、下彎輥缸活塞側(cè)壓力控制伺服閥7、傳動側(cè)上、下彎輥缸桿側(cè)壓 力調(diào)節(jié)閥8。圖2為軋機(jī)操作側(cè)信號采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，操作側(cè)上彎輥液壓缸壓力傳感器 (系統(tǒng)原有)9、操作側(cè)上彎輥液壓缸壓力傳感器(備用)10、操作側(cè)下彎輥液壓缸壓力傳感 器(系統(tǒng)原有)11、操作側(cè)下彎輥液壓缸壓力傳感器(備用)12、操作側(cè)上彎輥液壓缸13、操 作側(cè)下彎輥液壓缸14、操作側(cè)上、下彎輥缸活塞側(cè)壓力控制伺服閥15、操作側(cè)上、下彎輥缸 桿側(cè)壓力調(diào)節(jié)閥16。圖3為壓力信號切換原理圖，其中，原系統(tǒng)壓力信號(模擬量輸入信號，4路 4-20mA信號)17、備用系統(tǒng)壓力信號(模擬量輸入信號，4路4_20mA信號)18、輸出給控制 系統(tǒng)的壓力信號1+、TDC可編程控制器內(nèi)部原有功能控制邏輯20、切換信號，數(shù)字量輸入信 號點(diǎn)20，由圖4中選擇開關(guān)A控制。圖4為切換裝置硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖，其中，選擇開關(guān)A 用于原壓力傳感器與備用傳 感器之間的切換；指示燈B 現(xiàn)場傳感器工作；指示燈C 傳感器故障指示燈，顯示的是當(dāng)前 投入使用的傳感器的狀態(tài)；指示燈D 備用傳感器工作。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型是在原有軋機(jī)彎輥裝置上加裝備用壓力傳感器和在線切換裝置實(shí)現(xiàn) 的。由于軋機(jī)彎輥系統(tǒng)采用的是液壓控制，且系統(tǒng)壓力在240Bar以上，據(jù)此判斷現(xiàn)場液壓 缸輸入端的壓力與相應(yīng)伺服閥輸出端的壓力特性和動態(tài)響應(yīng)特性應(yīng)具有高度相似性。因此 在液壓站閥臺的伺服閥輸出管路上安裝了 4個(gè)壓力傳感器，用以對現(xiàn)場液壓缸側(cè)(原有傳 感器)與伺服閥輸出側(cè)(備用端)兩處取壓點(diǎn)的壓力數(shù)值和動態(tài)相應(yīng)特性進(jìn)行長時(shí)間跟蹤 監(jiān)視和動態(tài)對比。在這4個(gè)壓力檢測點(diǎn)上分別安裝了額定檢測壓力為350Bar的壓力傳感器，這4個(gè)備用壓力傳感器采集的數(shù)值與現(xiàn)場的原有液壓彎輥系統(tǒng)壓力反饋值(由四個(gè)壓 力傳感器組成)形成互為備用的架構(gòu)，如圖1、圖2所示。在軋鋼操作面板上加裝了一套故障顯示和傳感器切換開關(guān)，如圖4所示。如果當(dāng)前使用的傳感器(原有液壓彎輥系統(tǒng)壓力點(diǎn))發(fā)生故障，則報(bào)警指示等被立即點(diǎn)亮，提示操 作員壓力傳感器發(fā)生故障，需要立即停機(jī)進(jìn)行切換操作。操作人員停機(jī)后將選擇開關(guān)切換 到備用傳感器系統(tǒng)后，指示燈B熄滅、指示燈D點(diǎn)亮，并且報(bào)警指示燈(指示燈C)熄滅，系 統(tǒng)恢復(fù)正常、可以繼續(xù)生產(chǎn)。同時(shí)在HMI人機(jī)界面上設(shè)置了壓力數(shù)值顯示方式。如果4個(gè)壓力數(shù)值表外側(cè)的黃色指示燈點(diǎn)亮，則表示當(dāng)前系統(tǒng)中使用的是備用壓力傳感器；如果使用原系統(tǒng)中的壓力傳 感器則黃色指示燈消失。
權(quán)利要求一種軋機(jī)彎輥控制在線切換裝置，其特征在于，在軋機(jī)彎輥裝置上加裝備用壓力傳感器和在線切換裝置；備用壓力傳感器與系統(tǒng)中安裝在彎輥液壓缸上的一一對應(yīng)，共有4個(gè)，其中1個(gè)安裝在傳動側(cè)上彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在傳動側(cè)上彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在操作側(cè)上彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在操作側(cè)上彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在傳動側(cè)下彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，該傳感器與安裝在傳動側(cè)下彎輥液壓缸的壓力傳感器形成互補(bǔ)結(jié)構(gòu)；1個(gè)安裝在操作側(cè)下彎輥液壓缸伺服閥出口管路上，這樣在原系統(tǒng)的架構(gòu)上形成了一套相對獨(dú)立的備用壓力反饋系統(tǒng)；在線切換裝置包括切換開關(guān)和3個(gè)指示燈。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，切換開關(guān)的24V信號接入TDC信號模塊的 數(shù)字量信號輸入點(diǎn)；24V指示燈信號則由TDC信號模塊的數(shù)字量信號輸出點(diǎn)引出。
專利摘要一種軋機(jī)彎輥控制在線切換裝置，屬于軋鋼自動控制技術(shù)領(lǐng)域。在現(xiàn)有軋機(jī)彎輥裝置上加裝備用壓力傳感器和在線切換裝置；備用壓力傳感器與原系統(tǒng)中安裝在彎輥液壓缸上的一一對應(yīng)，共有4個(gè)，在線切換裝置包括切換開關(guān)和3個(gè)指示燈。優(yōu)點(diǎn)在于，實(shí)現(xiàn)了彎輥裝置的在線切換操作。故障指示準(zhǔn)確、操作方便、幾乎不用停機(jī)時(shí)間即排除故障恢復(fù)正常生產(chǎn)，降低了系統(tǒng)系統(tǒng)故障率和熱停工時(shí)間、提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號B21B37/38GK201586664SQ20092035079
公開日2010年9月22日 申請日期2009年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月31日
發(fā)明者孫偉, 邱志宏, 韓建斌 申請人:秦皇島首秦金屬材料有限公司;首鋼總公司